Zwart vernikkelen is als zwarte magie! Het proces transformeert een metalen onderdeel in een mooi, duurzaam product. Zoals je weet houden mensen van uniekere en efficiëntere producten, dus ontstaan er nieuwe technologieën. Zwarte nikkel galvaniseren is een van de meest hoogwaardige technologieën die je ooit hebt gezien. Dit artikel gaat voornamelijk over deze technologie en het maakproces ervan.
Bovendien bespreekt het artikel ook elektrolytisch zwart vernikkelen. Je leert de belangrijke verschillen tussen black nickel electroplating en electroless. Over het algemeen kan deze gids je helpen om zwart vernikkelen beter te begrijpen dan voorheen. Het geeft je technische details die je misschien niet op andere websites vindt. Laten we dus beginnen.
Wat is zwarte galvanisatie van nikkel?
Zwart vernikkelen is een uniek elektrochemisch proces. Zoals de naam al aangeeft, wordt er een dunne laag zwart nikkel afgezet op een metalen substraat. Een veel voorkomende vraag is: "Waarom wordt nikkel zwart?" Het beste antwoord is dat nikkelafzetting het reflectievermogen vermindert.
Bij deze techniek wordt het metalen voorwerp eerst ondergedompeld in een zwarte nikkeloplossing. Vervolgens wordt er een elektrische stroom toegepast. Wanneer de elektronen de kathode of je substraat passeren, verbinden ze zich met nikkelionen. Op deze manier zetten de nikkelionen zich af op het substraatoppervlak en vormen ze een zwarte nikkellaag. Het gedetailleerde fabricageproces vind je in de volgende hoofdstukken.
Galvanisch verzinken van zwart nikkel is een hoogwaardige technologie voor oppervlakteafwerking. Het biedt over het algemeen veel voordelen, waaronder corrosiebestendigheid. Vanwege de voordelen worden zwarte galvaniserende nikkelonderdelen veel gebruikt in veel industrieën. In de auto-industrie vind je veel auto-onderdelen en accessoires die zwart vernikkeld zijn. Vergelijkbare toepassingen zijn te vinden in elektronica, mode en sieraden, woninginrichting en architectuur.
Voordelen van zwarte galvanisatie op nikkel
Gewoonlijk biedt galvaniseren met zwart nikkel veel voordelen. Deze hoogwaardige technologie verbetert het uiterlijk en de duurzaamheid van metalen voorwerpen. Hier zijn enkele belangrijke voordelen van galvaniseren met zwart nikkel.
Esthetiek
Een van de belangrijkste redenen waarom mensen de voorkeur geven aan zwart vernikkelen is het opvallende uiterlijk. De diepe, rijke zwarte afwerking geeft een premium look aan elk metalen onderdeel. Mensen gebruiken het graag in mode, juwelen en auto-onderdelen. Het gladde en glanzende oppervlak zorgt voor een strakke en moderne look.
Roestbestendigheid
Zwarte nikkel galvanisatie is ook roestwerend, wat essentieel is voor meer roestgevoelige metalen onderdelen. Deze techniek is cruciaal voor metalen onderdelen die worden gebruikt in de scheepvaart of die worden blootgesteld aan vocht.
Lang leven
Naast roestbestendigheid is zwarte galvanisatie van nikkel goed tegen slijtage. Het proces creëert een sterk oppervlak op elk metalen onderdeel. Over het algemeen hebben voorwerpen met vernikkeling een langere levensduur. Over het algemeen blijven ze vele jaren functioneel en mooi. Daardoor hoef je ze niet vaak te vervangen.
Weinig onderhoud
De metalen onderdelen met zwarte galvaniserende nikkel hebben weinig onderhoud nodig. Zoals je weet zijn ze bestand tegen corrosie, slijtage en scheuren. Omdat ze een langere levensduur hebben, vereisen ze ook weinig onderhoud. Je kunt ze gewoon schoonmaken met een zachte doek. Het lage onderhoud bespaart tijd en moeite.
Hoe werkt zwarte galvanisatie van nikkel?
Zwarte nikkel galvaniseren is praktisch een eenvoudig en snel proces. Het enige wat je moet doen is de juiste instructies volgen. Het correct volgen van deze instructies is om verschillende redenen cruciaal. Ten eerste kun je zo de beste coatingkwaliteit bereiken. Ten tweede vermijd je zo dure fouten. Ten derde krijg je consistente resultaten. Ten vierde voorkom je problemen zoals afbladderen en ongelijkmatige coatings.
Bovendien is veiligheid hier altijd cruciaal. Draag veiligheidsuitrusting, zoals handschoenen en een veiligheidsbril. Ter informatie: correct omgaan met chemicaliën en apparatuur vermindert de risico's. Over het algemeen maken nauwkeurige instructies het proces efficiënter.
Stap #1 Het juiste materiaal en de juiste techniek kiezen
Verzamel alle benodigdheden voor het proces op de juiste manier. Selecteer eerst het juiste substraat. Zoals je weet werkt zwarte galvanisatie op elk metaal en zijn legeringen. Veel voorkomende metalen zijn aluminium, staal, messing, koper en titanium.
Je kunt onafhankelijk elke vorm kiezen, maar je moet wel het juiste oppervlak weten. Hoe meer oppervlak er is, hoe meer tijd het kost om de galvanisatie van zwart nikkel te voltooien. Verzamel vervolgens de volgende gereedschappen en apparatuur voor het proces. Als alles klaar is, kun je de taak sneller en effectiever voltooien.
1. A polijstapparaat is optioneel. Als je een uitstekende spiegelachtige afwerking wilt, kun je dit product aanschaffen. Het maakt vooral het oppervlak van de ondergrond glad.
2. Zeep/ontvetpoeder kan je helpen om het substraat grondig te reinigen. Controleer bij het kiezen van het ontvettingspoeder de compatibiliteit met het materiaal van de ondergrond.
3. Gedestilleerd water is voornamelijk nodig voor het spoelen, wat tijdens het proces mogelijk meerdere keren moet gebeuren.
4. Meestal heb je twee aparte tanks nodig: een ontvettingstank en een tank voor de galvanisatie van zwart nikkel.
5. A plastic lepel is nodig voor het roeren van het zwarte galvaniserende nikkelpoeder. Je kunt ook andere soorten lepels gebruiken, maar het is beter om niet-reactieve materialen te kiezen.
6. Een kleine spleet van anodeplaat is een must voor het galvaniseerproces van zwart nikkel.
7. Voor het kathodegedeelte heb je nodig een koperen pijp. Merk op dat je deze koperen pijp bovenop de tank plaatst. Je kunt je substraat op de koperen pijp aansluiten met een koperdraad. Je zult het meestal nodig hebben voor het gemak.
8. Een agitatiepomp helpt meestal om de plateringsoplossing in beweging te houden. Je hebt het nodig voor een uniforme nikkelcoating.
9. Tot slot heb je het volgende nodig een gelijkstroomvoedingHet hart van de zwarte nikkel galvanisatie.
Stap #2 Polijsten voor glanzende afwerking
Je kunt je substraat polijsten voor een heldere en gladde afwerking. Polijsten verwijdert onvolkomenheden en zorgt ervoor dat je substraat schoon is. Je kunt hiervoor verschillende polijstmachines gebruiken, maar je kunt ook handmatig schrobben. Beide manieren zijn acceptabel, zolang je maar een goed resultaat krijgt. Het gebruik van een machine maakt het proces sneller en effectiever.
Stap #3 Het substraat reinigen bij een geschikte temperatuur
Zodra je substraat klaar is, maak je de reinigingsbak klaar. Vul hem met heet water. Denk eraan dat de temperatuur voor dit proces 170 graden Celsius moet zijn. Voeg nu een geschikte hoeveelheid zeep of ontvettingspoeder toe. Roer het goed door zodat deze chemicaliën oplossen in het water. Dit mengsel helpt meestal olie en verontreinigingen te verwijderen.
Je kunt ook andere reinigingsmethoden gebruiken, zoals chemisch of ultrasoon reinigen. Wat chemicaliën betreft, kun je in dit geval sterke basen of zuren gebruiken om onzuiverheden op te lossen.
Een goede reiniging van het substraat zorgt voor een betere hechting voor het galvaniseren van zwart nikkel. Behandel het substraat altijd voorzichtig tijdens het reinigingsproces. Gebruik geen schurende chemicaliën of agressieve chemicaliën die het substraat kunnen beschadigen.
Stap #4 Spoelen in gedestilleerd water
Spoelen is meestal nodig om de reinigingsmiddelen te verwijderen. Over het algemeen zorgt dit ervoor dat 100% vrij is van verontreiniging.
Spoel het substraat grondig af. Gebruik in dit geval gedestilleerd water. Merk op dat gewoon water minerale afzettingen kan achterlaten, wat vervuiling kan veroorzaken. Uiteindelijk kan dit de platingkwaliteit aantasten. Daarom raden we over het algemeen geen gewoon water aan.
Stap #5 Totaal oppervlak en plateertijd berekenen
Deze stap is het meest cruciale onderdeel van het zwart galvaniseren van nikkel. Op basis van je vereisten moet je de juiste galvanisatietijd berekenen. FYI: de juiste galvanisatietijd creëert de juiste dikte voor het vernikkelen.
We berekenen bijvoorbeeld de plateringsdikte en het substraat. Je kunt dezelfde stappen volgen om de jouwe te berekenen.
Laten we een substraat nemen van 20 cm x 10 cm. Onze gewenste nikkelplatedikte is 15 micron, dat is 0,0015 cm. We gebruiken een anodeplaat van 5cm x 5cm. En de andere waarden zijn over het algemeen hetzelfde voor alle situaties.
#1 De dichtheid en het gewicht van het vernikkelde plateren berekenen
Eerst berekenen we de dichtheid van de vernikkeling, die gelijk is aan de oppervlakte x de dikte van de vernikkeling. De dichtheid van de vernikkeling = 20cm x 10cm x 0,0015cm = 0,3 cm3.
Ten tweede berekenen we de totale massa van het nikkel. Zoals je weet is de dichtheid van nikkel 8,9g per cm3 of 58,71g/mol. In 0,3 cm3 hebben we dus 2,67 g nikkel nodig. Als we dit omrekenen naar mol, krijgen we 2,67g/58,71 = 0,055mol.
#2 Ampère en spanning berekenen voor voeding
Eerst berekenen we de totale ampère die nodig is voor ons proces. Hiervoor hebben we de oppervlakte van de anodeplaat nodig. Een anodeplaat van 5cm x 5cm kan bijvoorbeeld 0,3A/cm2 geven. Een 25 cm2 kan dus 0,3 x 25 cm2 = 7,5A of 7,5C/s geven. Neem de fractie die het nikkel reduceert. Normaal is dat 75%, wat 5,625A geeft.
Ten tweede berekenen we de spanning die nodig is voor de zwarte nikkel galvanisatie. Onze standaardvergelijking is V = IR = 5,625 x 0,4 = 2,25V.
#3 Berekening van de tijd voor het galvaniseren van zwart nikkel
Bereken de totale mol elektronen die nodig is voor het plateren. Een nikkelion heeft twee elektronen nodig. Daarom is de totale mol voor galvaniseren 0,055 x 2 = 0,11 mol.
Uiteindelijk is de totale benodigde tijd (t) = Q/I = 0,11 x 96485,3/6,625 = 1886,82s of 31,45 min. Merk op dat de lading voor elke mol 96485,3C/mol is. Deze waarde is de constante van Faraday.
Dus de ampère die je nodig hebt voor het proces is 5,625A, de spanning voor de gelijkstroomvoeding is 2,25V en de galvanisatietijd is 31,45s.
Stap #6 Opstellen van de zwartnikkel galvaniseeroplossing
Zet eerst de plastic emmer of platentank op een veilige plaats. Voeg vervolgens gedestilleerd water toe. Je kunt de grootte van de emmer en de hoeveelheid vloeistof bepalen op basis van het aantal onderdelen en de dikte van het plateren.
Giet nu het zwarte poeder van galvaniserend nikkel in het water. Roer het vervolgens voorzichtig door met de plastic lepel. Je kunt ook een houten lepel of metalen lepel gebruiken. Voor pH-regeling kun je wat witte azijn gebruiken. Je hebt normaal gesproken geen pH-regeling nodig voor algemene galvanisatie van zwart nikkel.
Zodra je mengsel klaar is, plaats je de koperen pijp op de beugel of de platingtank. Plaats nu de anodeplaat aan één kant van de emmer. Zorg ervoor dat de plaat perfect is ondergedompeld in de oplossing. Bevestig het substraat aan een koperdraad en verbind deze met de koperen pijp. Dompel het substraat voorzichtig onder in de oplossing.
Neem de gelijkstroomvoeding in de buurt van de emmer. Verbind de (-) negatieve draad met de koperen pijp en de (+) positieve draad met de anodeplaat. Stel de parameters in op spanning 2,25V en ampère 5,625A. Merk op dat deze parameterwaarden alleen gelden voor de plaat die we als voorbeeld hebben genomen. Bereken voor jouw deel eerst de spanning, ampère en tijd en stel dan deze parameters overeenkomstig in. Bekijk stap #5 voor meer informatie.
Zorg vervolgens voor de juiste agitatie voor het galvaniseren van zwart nikkel. Roeren zorgt voor een consistente galvanisatie op je metalen onderdeel. Plaats de agitatiepomp in een willekeurige hoek in de emmer.
Stap #7 Zwart Nikkel galvaniseren
Zodra alles klaar is, start je de voeding. U zult bellen zien verschijnen, wat betekent dat uw proces al is begonnen. Wacht nu 31.45 minuten voor onze voorbeeldonderdelen. De tijd kan variëren afhankelijk van het oppervlak en de anodegrootte.
Houd het proces voortdurend in de gaten. Je zult zien dat je metalen onderdeel geleidelijk een zwarte kleur krijgt. Na de berekende tijd zul je de magie zien! Je metalen onderdeel is volledig veranderd in een zwart, perfect afgewerkt onderdeel.
Als je nog steeds plekken ziet die niet vernikkeld zijn, kun je het onderdeel opnieuw onderdompelen en een paar minuten wachten. Maar dat is geen goed idee omdat de vertraagde ampère de kwaliteit van het plateren verlaagt.
Stap #8 Spoelen in gedestilleerd water
Nogmaals, je moet het metalen onderdeel spoelen. Dompel het vergulde voorwerp onder in gedestilleerd water. Schud het vervolgens grondig om alle chemicaliën te verwijderen. Herhaal het spoelen om er zeker van te zijn dat alle resten verdwenen zijn. Dep het voorwerp nu voorzichtig droog met een schone en zachte doek.
Stap #9 Extra oppervlaktebescherming indien nodig
Indien nodig kun je ook extra bescherming bieden. In dit geval kun je denken aan omgevingsfactoren en het beoogde gebruik. Indien nodig kun je kitten of lakken aanbrengen. Volg de instructies voor elk extra proces.
Welke metalen kunnen worden gegalvaniseerd met nikkel?
Zwarte nikkel galvaniseren is een veelzijdig proces. Dit betekent dat je deze techniek op elk geleidend metaal kunt gebruiken. Je kunt de metalen kiezen op basis van de behoeften van je project en ze een verbazingwekkende premium look geven. De volgende tabel geeft een overzicht van de metalen die kunnen worden gegalvaniseerd met zwarte nikkel. Je vindt er ook enkele voorbeelden.
|
Metaal |
Beschrijving |
Voorbeeld Producten |
|
Staal |
Goed voor sterkte en duurzaamheid |
Auto-onderdelen, gereedschap en bevestigingsmiddelen |
|
Koper |
Uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid |
Connectoren, printplaten, sanitair |
|
Messing |
Een legering van koper en zink, bekend voor decoratieve voorwerpen |
Muziekinstrumenten, decoratieve hardware |
|
Aluminium |
Lichtgewicht en corrosiebestendig |
Fietsframes, vliegtuigonderdelen, verpakkingsmateriaal |
|
Zink |
Het kan een sterke band vormen met nikkel, voornamelijk gebruikt voor corrosiebestendigheid. |
Hardware, bouten, moeren, gegoten onderdelen |
|
IJzer |
Sterk en duurzaam, maar roestgevoeliger |
Machineonderdelen, bouwmaterialen |
Elektrolytisch vernikkelen vs. elektrolytisch vernikkelen: Wat is het verschil?
Zowel elektrolytische als galvanische zwarte nikkelprocessen zijn populair in moderne industrieën. Elke techniek heeft zijn unieke voordelen en beperkingen. In dit gedeelte zul je enkele van hun belangrijke verschillen leren kennen. In de toekomst kan deze vergelijking je helpen om de juiste methode voor je project te kiezen.
Galvanisch bekleden vs. Galvanisch bekleden van zwart nikkel: Procestype
Elektrolytisch zwart vernikkelen is voornamelijk afhankelijk van een chemische reductiereactie. Er is geen elektrische stroom nodig om nikkelionen af te zetten. In plaats daarvan wordt een katalysator of reductiemiddel gebruikt. Daarom wordt elektroless plateren ook wel autokatalytisch plateren genoemd.
Aan de andere kant gebruikt galvaniseren elektrische stroom om nikkel af te zetten. In het vorige hoofdstuk hebben we geleerd hoe zwarte nikkel galvaniseren werkt. Wanneer de stroom door de cel loopt, verzamelen de nikkelionen zich geleidelijk aan aan de kathodezijde en creëren een afzetting op het metalen onderdeel. Dit is hoe galvaniseren met zwarte nikkel werkt op metalen.
Galvanisch verzinken vs Elektrolytisch verzinken: Type substraat
Elektrolytisch zwart vernikkelen werkt op zowel geleidende als niet-geleidende substraten, die metalen of niet-metalen kunnen zijn. Niet-geleidende metalen moeten echter voorbehandeld worden.
In tegenstelling, galvaniseren zwarte nikkel werkt alleen op geleidende materialen, voornamelijk metalen. Typische metalen die in dit geval worden gebruikt zijn staal, koper, messing en aluminium. Bij galvaniseren hebben deze metalen geen voorbehandeling nodig. Je moet het echter wel schoonmaken en polijsten als dat nodig is.
Elektrolytisch vernikkelen vs. elektrolytisch vernikkelen: Diktecontrole
Elektrolytisch zwart vernikkelen geeft je een uniforme dikte. De nikkellaagdikte is beperkt te controleren.
Aan de andere kant is galvaniseren van zwart nikkel hier het beste. Je kunt de dikte van de nikkellaag naar wens regelen. In stap #5 heb je geleerd hoe je de duur van de galvanisatie kunt berekenen om de gewenste laagdikte te krijgen. Op basis van je resultaat kun je de spanning en ampère van de voeding instellen en wachten op de berekende tijd. Uiteindelijk krijg je de gewenste dikte.
Elektrolytisch vs. galvaniseren van zwart nikkel: Energiekosten
Elektrolytisch zwart vernikkelen heeft geen externe stroombron nodig. Het is volledig afhankelijk van de chemische reactie. Het proces vereist echter een extra katalysator voor de chemische reactie, waardoor de totale kosten toenemen.
Aan de andere kant heeft het galvaniseren van zwart nikkel een stroomvoorziening nodig om het proces uit te voeren. Zoals je weet, heb je 0,3A/cm2 elektrische stroom nodig voor het proces. Dus als je het hele proces berekent, zul je een aanzienlijke energiekost vinden.
Elektrolytisch vernikkelen vs. elektrolytisch vernikkelen: Complexiteit van de installatie
Elektrolytisch zwart vernikkelen heeft geen elektrische opstelling nodig. Zodra je de oplossing hebt voorbereid, kun je het metalen onderdeel onderdompelen. De chemische reactie zal werken; je kunt wachten tot het klaar is.
Aan de andere kant vereist het zwarte galvaniseren van nikkel een elektrische opstelling. Je moet je anode en kathode zorgvuldig plaatsen, wat een relatief complexe opstelling vereist. Ook hier moet je de exacte benodigde spanning en ampère berekenen. Voor beginners kan het dus een lastig proces zijn. Maar zwarte nikkel galvaniseren is een nauwkeurig en gecontroleerd proces.
Veelgestelde vragen
Is zwart vernikkelen geleidend?
Ja, zwart vernikkelen is zeer geleidend. Het zorgt meestal voor een goed geleidend oppervlak en is uniform geplateerd op complexe vormen. Daarom wordt zwart vernikkelen gebruikt in veel elektronische toepassingen. Dit vernikkelen vermindert echter het reflectievermogen; daarom is het zwart.
Wat is het verschil tussen nikkel en zwart vernikkelen?
Vernikkeling heeft meestal een glanzend, zilverachtig uiterlijk. Aan de andere kant heeft zwarte vernikkeling een donkere, zwarte tint op het oppervlak. Soms heeft de afwerking van zwart nikkel een reflecterende, spiegelachtige kwaliteit. Deze premium look is vooral geschikt voor tv's, waterkokers en broodroosters. Het verschil zit hem alleen in de esthetische aantrekkingskracht.
Wat is de hardheid van zwart vernikkelen?
Zwart vernikkelen heeft meestal een hardheid van ongeveer 54 tot 56 RC. Deze hardheid is geschikt om slijtage te weerstaan. Daarom worden zwartnikkel galvaniserende onderdelen in verschillende industrieën gebruikt. Je vindt het gebruik in auto's, elektronica en decoratieve industrieën.
Roest zwart nikkel?
Zwarte nikkel galvanisatie is zeer corrosiebestendig. Het is zelfs duurzamer dan andere soorten afwerkingen. De beschermende coating behoudt gedurende lange tijd een glanzend uiterlijk. In tegenstelling tot andere afwerkingen vertonen zwarte vernikkelde afwerkingen minder snel vingerafdrukken. Bovendien is het ook gemakkelijk te onderhouden.
Wat is de hardste galvanisatie?
De hardste galvanisatie is verchromen. Het proces creëert een zeer dik en hard oppervlak. In de meeste industriële toepassingen wordt verchroming gebruikt voor metalen onderdelen. Het verbetert de slijtvastheid en helpt de wrijving te verminderen.
Wat zijn de nadelen van vernikkelen?
Er zijn een paar beperkingen aan vernikkelen. Een van de belangrijkste redenen is dat het proces alleen geschikt is voor geleidende materialen. Bovendien kunnen de kosten van zwart nikkel hoger zijn dan die van het traditionele vernikkelen.
Samenvatting
Zwarte nikkel galvanisatie is een populaire vorm van galvanisatie. Het proces creëert een laag zwart nikkel op het oppervlak van het substraat. Deze zwarte nikkellaag geeft een unieke, hoogwaardige look. Bovendien is het corrosiebestendig en bestand tegen slijtage.
Het productieproces voor het galvaniseren van zwart nikkel is relatief eenvoudig. (1) Reinig het substraat. (2) Bereid de oplossing voor het galvaniseren van zwart nikkel. (3) Stel het hele proces in. (4) Bereken de tijd, spanning en ampère van het proces. (5) Dompel het substraat onder en start het proces. (6) Extra bescherming aanbrengen indien nodig.
Je kunt in de war raken van elektroless en galvaniseren van zwart nikkel. Het zijn allebei verschillende processen. Voor het ene is elektriciteit nodig en voor het andere niet; daarom worden elektroless en elektrolyt gebruikt. Een katalysator helpt voornamelijk bij chemische reacties voor het elektroless proces om zwart nikkel te maken.
Ga naar zwart geanodiseerd aluminium pagina om meer te weten over andere oppervlakte-afwerking, Als u vragen hebt, neem dan gerust contact met ons op.